PAGEPAGE1第五章交變電流考前過關訓練(30分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分)1.(2024·武漢高二檢測)某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動,產生交變電流的圖象如圖所示,由圖中信息可以推斷 ()A.在A和C時刻,線圈處于中性面位置B.在B和D時刻,穿過線圈的磁通量為零C.從A→D時間內,線圈轉過的角度為32D.從O→D時間內,歷時0.02s,在1s內交變電流的方向變更50次【解析】選C。由圖象可知,A、C時刻感應電流最大,感應電動勢也最大,此時線圈與中性面垂直,故A錯誤;由圖象可知,在B、D時刻,感應電流為零,感應電動勢也為零,此時線圈位于中性面上,穿過線圈的磁通量最大,故B錯誤;由圖象可知,從A到D,線圈轉過的角度為32π,故C正確;由圖象可知,從O到D是一個周期,時間為0.02s,則1s是50個周期,電流方向變更100次,故D2.(多選)如圖甲所示,志向變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為志向的溝通電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計,從某時刻起先在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法中正確的是 ()A.當單刀雙擲開關與a連接時,電壓表的示數為22VB.當單刀雙擲開關與a連接且t=0.01s時,電流表示數為零C.當單刀雙擲開關由a撥向b時,原線圈的輸入功率變大D.當單刀雙擲開關由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變為25Hz【解析】選A、C。原線圈輸入電壓的有效值為U1=3112V=220V,當單刀雙擲開關與a連接時,U2=110U1=22V,A選項正確;當t=0.01s時,電流表示數不為零,電流表測量的是有效值,B選項錯誤;當單刀雙擲開關由a撥向b時,U′2=15U1=44V,輸出功率增大,原線圈的輸入功率也增大,此時輸出電壓的頻率不變,C3.(2024·成都高二檢測)可調志向變壓器原線圈與一臺小型發電機相連,副線圈與燈泡L、可調電阻R、電容器C連成如圖所示的電路。當副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發光。要使燈泡變亮,可以實行的方法有 A.增大發動機的轉速 B.將滑片P向下滑動C.將可調電阻R減小 D.增大電容器極板間的距離【解析】選A。要使燈泡變亮,應使副線圈兩端電壓增大,由Em=NBSω知,當增大發動機的轉速時,溝通電源的電壓增大,依據志向變壓器工作原理可知,副線圈兩端電壓增大,燈泡變亮,故A正確;當滑片P向下滑動時,副線圈匝數削減,依據志向變壓器工作原理可知,副線圈兩端電壓減小,燈泡變暗,故B錯誤;將可調電阻R減小,副線圈兩端電壓不變,通過燈泡的電流不變,燈泡亮度不變,故C錯誤;由C=εS4πkd知,當增大電容器極板間的距離時,電容器的電容減小,增大了容抗,通過燈泡的電流減小,燈泡變暗,故4.(2024·臨沂高二檢測)隨著社會經濟的發展,人們對能源的需求也日益擴大,節能變得越來越重要。某發電廠采納升壓變壓器向某一特定用戶供電,用戶通過降壓變壓器用電,若發電廠輸出電壓為U1,輸電導線總電阻為R,在某一時段用戶需求的電功率為P0,用戶的用電器正常工作的電壓為U2。在滿意用戶正常用電的狀況下,下列說法正確的是 ()A.輸電線上損耗的功率為P0B.輸電線上損耗的功率為P0C.若要削減輸電線上損耗的功率可以采納更高的電壓輸電D.采納更高的電壓輸電會降低輸電效率【解析】選C。用戶端電功率為P0,電壓為U2,用戶端電流I2=P0U2,但從輸電線到用戶端經過降壓變壓器,電流變大,即輸電線電流小于I2,所以輸電線上損耗的功率小于P02U22R,選項A錯誤。P0是用戶端功率,而U1是電場輸出電壓,輸電線電流不等于P0U1,所以損失的功率不等于P02U12R,選項B錯誤。設輸電線上的電流為I,則損失的功率為I2R=P2U2R,P是電廠輸出功率,U為升壓變壓器輸出電壓,二、計算題(22分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)5.如圖所示為溝通發電機示意圖,匝數為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為10cm和20cm,內阻為5Ω,在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以502rad/s的角速度勻速轉動,線圈和電阻R=20Ω相接,求: (1)S斷開時,電壓表示數。(2)S閉合時,電流表示數。(3)發電機正常工作時,R上所消耗的電功率是多少?(4)線圈從圖示位置轉過90°的過程中通過電阻R的電量為多少?【解析】(1)感應電動勢最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502V=502VS斷開時,電壓表示數為感應電動勢的有效值,即為E=Em50V。(2)當電鍵S合上后,由閉合電路歐姆定律I=ER+r